本期我們從“全息”的定義出發(fā)，多角度分析市面上的現(xiàn)有技術(shù)，看看哪些是花拳繡腿，哪些是真才實(shí)學(xué)。（以下均為作者觀點(diǎn)，歡迎專業(yè)人士指正）
首先，全息（hologram）是一個(gè)合成詞，源自希臘語：holos（全部）+gramma（信息），顧名思義，它是記錄并重現(xiàn)物體全部光學(xué)信息的一種技術(shù)。那么，光學(xué)信息包括什么呢？我們都知道，光可以被看做是一種波，那么波的振幅、波長、相位等信息都是“全息”的收集對(duì)象。
全息影像與普通影像在視覺觀感上最大的區(qū)別就是所謂的“立體感”，而營造“立體感”的關(guān)鍵因素則是光所攜帶的相位信息。我們?nèi)搜勰芸吹轿矬w是由于其本身發(fā)光或反光，這些光線就像是連入眼睛的數(shù)據(jù)線，將物體的各種光學(xué)信息傳送到我們眼中，從而認(rèn)知物體。
與人眼工作方式類似，普通影像記錄方式接收物體反光的振幅（影響明暗、輪廓）和波長（決定色彩）信息，并用一定的手段進(jìn)行還原，無法包含相位（反映深度）信息，而全息的記錄方式則以兩束激光照射物體產(chǎn)生的干涉條紋將相位信息錄入膠片，再次向膠片照射激光，則可“重放”所有光學(xué)信息，形成具有立體觀感的圖像。
最基本的全息攝影工作流程：一道激光由分光器分成兩束，一束照射在被拍攝物體上，進(jìn)而反射在膠片上，這時(shí)，它已經(jīng)不只是一束光，而是物體上千千萬萬的點(diǎn)的漫反射光，我們稱之為“物光”；另一束則直接照射膠片，我們稱之為“參考光”，“物光”與“參考光”相互疊加、削減，即發(fā)生干涉現(xiàn)象，在膠片上進(jìn)行一定時(shí)長的曝光，形成干涉條紋并記錄在膠片上。
干涉條紋之間的間隔和反差其實(shí)就是物體每一點(diǎn)的光學(xué)信息的“編碼”，這些條紋很小，只有用顯微鏡才能觀察到，而膠片看起來就是透明的；用相同的“參考光”照射膠片，“參考光”與膠片上的干涉條紋發(fā)生衍射，相當(dāng)于“物光”的所有點(diǎn)與“參考光”在膠片中再次相遇，還原了當(dāng)時(shí)拍照的狀態(tài)，物體上所有點(diǎn)的“物光”再次被“召喚”出來，“重組”物體，從而“解碼”了立體圖像。
利用相干光干涉效應(yīng)制造全息圖的過程。由分光鏡將光分成兩束：打在物體上光線和參考光。共同作用，形成能被膠片記錄的干涉圖樣。實(shí)驗(yàn)室中的激光是能夠滿足相干性的理想光源。兩個(gè)獨(dú)立的普通光源則不能形成相干光，因此無法形成干涉條紋。來源：Wikipedia
重建物體的立體像的過程。來源：Wikipedia
舉一個(gè)生活中不存在但可以想象的類比，將一只杯子急速冷凍，無數(shù)水分子在其表面凝結(jié)成霜，假設(shè)這些水分子從此可以在任何狀態(tài)下固定不動(dòng)，我們將溫度升高，固態(tài)的水分子變?yōu)闅鈶B(tài)，杯子解凍并移開，此刻，再將溫度急速降回一開始冷凍的狀態(tài)，水分子再次凝結(jié)成霜，并重現(xiàn)了物體的形狀。這里的一個(gè)個(gè)水分子相當(dāng)于干涉形成的“物光”光點(diǎn)，空氣為膠片，可控的溫度則相當(dāng)于“參考光”，隨著溫度的還原，杯子的“像”也被還原。
